2013 Fiscal Year Annual Research Report
彗星塵に含まれる微粒子GEMSの再現実験からみる初期太陽系物質の起源
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13J01031
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松野 淳也 京都大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | 宇宙塵 / 彗星 / 非晶質珪酸塩 |
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| Research Abstract |
彗星起源と考えられる惑星間塵中に含まれるGEMSは太陽系の主要な固体物質のなかで最も始原的なもののうちの一つであり、これが太陽系内の凝縮物(cf. Keller and Messenger, 2013)か、あるいは原始惑星系円盤内での様々な変成プロセスを逃れた星間塵(cf. Bradley, 2013)かと議論が起きている。本研究はGEMSの模擬粒子を凝縮実験によって合成し、GEMSの起源を制約することである。
平成25年度の研究計画は、(1)Mg0-Si02-Fe0-Fe系において珪酸塩-金属系の凝縮実験を行い、GEMSの再現をめざす、(2)合成物の評価をXRD, FE-SEM, TEM-EDS, XAFS, FT-IRを用いて行なう、(3)酸化還元の雰囲気制御の方法を確立する、(4)実験装置を改造し、冷却速度を実験パラメータとして扱えるようにする、(5)成果を研究会で議論、学会発表・論文執筆する、である。(1)-(3)については非常に研究が進展し、Si-Mg-Fe-Al-Ca-Ni-0の7成分系で0/Si比を変えて実験を行なったところ、0/Si比が2.3の実験生成物には直径が50㎜程度の球状の非晶質珪酸塩がみられ、その内部に複数の金属鉄の包有物をもっ組織が槻察された。また阻石試料を用いた実験に還元的条件で成功し、硫化鉄粒子が非晶質珪酸塩表面に付着していた。S-bearing系での凝縮過程でもGEMS様粒子は合成できることを証明したことは当初の期待以上の成果であった。またFT-IRの結果が、実験合成物が天文観測やGEMSのものと良く一致していたことも重要な成果であった。(5)について、一連の成果は国際/国内学会・研究会にて発表がなされ、現在学術論文誌への投稿を準備している。なお(4)については実験装置を管理している共同研究者が他大学へ転出し、実験装置の移設を行なったため、実現できなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
GEMSの再現実験において、阻石試料を用いた実験に還元的条件で成功し、S-beahng系での凝縮過程でもGEMS様粒子は合成できることを証明したことは当初の期待以上の成果であった。またFTIRの結果が、実験合成物が天文観測やGEMSのものと良く一致していたことも重要な成果であったから。
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| Strategy for Future Research Activity |
冷却速度・ガス濃度を変化させた実験を行ない、粒子生成と成長の理論と比較する事で、GEMSの形成場の推定を試みる。冷却速度が一桁下がるか、ガス濃度が一桁上がると合成される粒子サイズは一桁上がると見積もられている。彗星起源の惑星間塵にはGEMs粒子よりも一桁大きな粒子として、結晶のMgsiO3やMg2SiO4が存在し、特徴的な外形としている。これらの模擬粒子が実験で合成されればGEMSの形成・起源モデルをより制約できる。
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[Journal Article] Three-dimensional microstructure of samples recovered from asteroid 25143 Itokawa : Comparison with LL5 and LL6 chondrite particles.2014
Author(s)
A. Tsuchiyama, M. Uesugi, K. Ii esugi, T. Nakano, R. Noguchi, T Matsumoto, J. Matsuno, T. Nagano, Y. Imai, A. Shimada, A. Takeuchi, Y. Suzuki, T. Nakamura, T. Noguchi, M. Abe, T. Yada, A . Fujimura
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Journal Title
Meteor. & Planet. Sci.
Volume: 49
Pages: 172-187
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Space weathered rims found on the surfaces of the Itokawa dust particles.2014
Author(s)
T. Noguchi, M. Kimura, T. Hashimoto, M. Konno, T. Nakamura, M. E. Zolensky, R. Okazaki, M. Tanaka, A. Tsuchiyama, A. Nak ato, T. Ogami, H. Ishida, R. Sag ae, S. Tsujimoto, T. Matsumoto, J. Matsuno, A. Fujimura, M. Ab e, T. Yada, T. Mukai, M. Ueno, T. Okada, K. Shirai, Y. Ishibashi
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Journal Title
Meteor. & Planet. Sci
Volume: 49
Pages: 188-214
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Analytical dual-energy microtomography : A new method for obtaining three-dimensional mineral phase images and its apprication to Hayabusa samples.2013
Author(s)
A. Tsuchiyama, T. Nakano, K. U esugi, M. Uesugi, A. Takeuchi, Y. Suzuki, R. Noguchi, T. Matsu moto, J. Matsuno, T. Nagano, Y. Imai, T. Nakamura, T. Ogami, T. Noguchi, M. Abe, T. Yada, A. Fujimura
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Journal Title
Geochemi. Cosmochemi. Acta
Volume: 116
Pages: 5-16
DOI
Peer Reviewed
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